本发明专利技术公开了一种丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂及其制备方法，黏合剂包括复合黏合剂和橡胶以及助剂，复合黏合剂由主黏合剂和助黏合剂组成而成为A组分，其中主黏合剂包括硼酰化钴和新癸酸钴，助黏合剂为含钒和铈的2-乙基己酸盐，橡胶为丁腈橡胶，助剂包括防老剂、增塑剂、补强剂、促进剂、活性剂和硫化剂；将A组分分散于丁腈橡胶载体中并配合助剂组成黏合母胶B，由溶剂乙酸乙酯溶解黏合母胶B制成胶浆，得到丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂。本发明专利技术的优点是热稳定性好、动态力学性能好、直接涂覆使用、低成本，适用于丁腈橡胶及丁腈复合橡胶与裸钢骨架材料的高强度黏合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及黏合剂及其制备方法，特别是用于丁腈橡胶包括丁腈橡胶及其与天然橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶的复合橡胶与裸钢骨架黏合的。
技术介绍
现有丁腈橡胶包括丁腈橡胶及其与天然橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶的复合橡胶与裸钢骨架材料进行涂覆型黏合时，主要采用以物理黏合为主的进口涂覆型黏合剂，也有采用国产合成树脂的乙醇溶液作为涂覆型黏合剂，此类黏合剂均属于物理黏合，普遍存在着耐老化特别是耐热老化和湿热老化以及动态力学性能差的缺陷，不能满足目前丁腈橡胶制品的生产需要。在钢丝子午线轮胎、钢丝增强运输带、钢丝编织胶管等连续化生产的大型橡胶制品行业，对橡胶等弹性体与镀锌、镀黄铜钢丝帘线编织成的骨架材料的高强度黏合通常采用直接添加型钴盐黏合剂，如中国专利CN200410001668.4所述加入环烷酸钴、硬脂酸钴、 油酸钴、亚油酸钴、香茅酸钴、马来酸钴等有机酸钴盐。随着科学技术的发展，从上世纪80 年代起，各种高性能的直接添加型钴盐黏合剂陆续问世，其中性能最为优越的有硼酰化钴 (国外牌号Manobond680C)和新癸酸钴(国外牌号Manobond740C)。这些钴盐黏合剂是直接添加型黏合剂，属于化学黏合型黏合剂，运用于大型连续化橡胶制品的生产，取得了良好的效果，但是此类黏合剂不能涂覆使用，更不能实现丁腈橡胶及丁腈复合橡胶与裸钢骨架材料的高强度黏合。对于中小型橡胶制品如橡胶减震器、橡胶护弦、支座、密封件、胶辊等， 由于这些制品表面形状特殊、单件用胶量小、通常采用间歇生产方式，一般需采用可涂覆橡胶——金属黏合剂。由于直接添加型钴盐黏合剂无法实现对丁腈橡胶及丁腈复合橡胶与裸钢骨架材料的黏合，也不适用于涂覆生产工艺，因此目前，这些中小型橡胶制品行业通常使用的可涂覆橡胶——金属黏合剂主要依赖进口，这类有机混合物黏合剂属于热硫化型黏合剂，在硫化条件下，橡胶与金属的黏合主要依靠树脂对金属表面的浸润、吸附和附着，即通过电引力、范德华力等物理作用力实现黏合，和金属表面无化学反应发生，这就决定了这类黏合剂的黏合性能特别是耐热老化性能、动态力学性能差，从使用结果看，黏合的制品在使用过程中易脱胶、不耐热；并且这类黏合剂的使用一般都分为底胶和面胶，使用时需两次涂覆，操作麻烦；而且这类黏合剂价格相对较贵，使用成本高。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术针对上述现有技术存在的缺点，提供一种黏合性能特别是耐热老化性能和动态力学性能好、直接涂覆使用、价格相对低廉的丁腈橡胶包括丁腈橡胶及丁腈复合橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂及其制备方法。技术方案一种丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂，包括复合黏合剂和橡胶以及助剂，复合黏合剂由主黏合剂和助黏合剂组成而成为A组分，其中主黏合剂包括硼酰化钴和新癸酸钴，助黏合剂为含钒和铈的2-乙基己酸盐，橡胶为丁腈橡胶，助剂包括防老剂、增塑剂、补强剂、促进剂、活性剂和硫化剂；将A组分分散于丁腈橡胶载体中并配合助剂组成黏合母胶B，由溶剂乙酸乙酯溶解黏合母胶B制成胶浆，得到丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂，其组分按质量百分比配比为(1)A组分以A组分质量为100%计，硼酰化钴50% 70%，新癸酸钴25% 50%，助黏合剂2. 5% 7% ；其中以助黏合剂质量为100%计，复合金属总质量百分含量14. 5% 15. 5%， 其中钒质量百分含量6. 5% 8. 5%，铈质量百分含量8. 5% 6. 5% ；(2)黏合母胶B以黏合母胶B质量为100%计，丁腈橡胶45% 55%，A组分1. 5% 2. 5%,防老剂0. 5% 2. 5%,增塑剂6% 10%，补强剂25% 37%，促进剂0. 8% 1. 5%,活性剂3. 0% 5. 0%,硫化剂0. 5% 1. 5% ；(3)胶浆以胶浆质量为100%计，黏合母胶B17%，溶剂乙酸乙酯83%。本专利技术各组分原料均选用工业用原料。复合黏合剂采用硼酰化钴和新癸酸钴为主黏合剂原料，以钒和铈的2-乙基己酸盐为助黏合剂原料。硼酰化钴的分子式为 B (OCoR) 3，钴含量为22. 5%士 0. 7%，加热减量彡1. 5%，庚烷不溶物8. 0%士 1. 0%，定性鉴定含硼；新癸酸钴的分子式为( ，钴含量为20. 5%士0. 5%，软化点80°C 100°C;含钒和铈的复合金属有机盐为2-乙基己酸盐，分子式为Me1R3 · Me2R4,式中Me1为钒、Ife2为铈、R为2-乙基己酸根，复合金属有机盐的平均分子量为595 600 ；以上百分数均为质量百分数。作为直接添加型钴盐黏合剂中主打品种的硼酰化钴，性能最为优越但使用工艺条件比较苛刻， 新癸酸钴具有较好的黏合性能且使用工艺条件比较宽松和稳定，胶浆将硼酰化钴和新癸酸钴按一定比例混合使用，既保留了直接添加型钴盐黏合剂的优异性能，又使原来使用单一硼酰化钴的苛刻工艺条件变得宽松和稳定，更容易适应不同橡胶制品厂家的不同工艺条件。同时采用了含钒和铈的2-乙基己酸盐作为助黏合剂制成复合黏合剂A组分，在硫化条件下，通过活性钴离子和钒、铈离子的协同催化，大大提高了硫和裸钢表面的成键能力，而橡胶和金属的黏合是完全通过化学键的键合来完成的，这种化学键的键能大，热稳定性好， 因而本黏合剂在耐热性和动态力学性能方面远远优于其它在橡胶和金属之间主要依赖物理黏合的橡胶——金属黏合剂。丁腈橡胶采用3350X羧基丁腈。丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂成品在20°C时涂-4量度杯黏度为 16min 18min，含固量为17%士 1%，密度为0. 81mg/ml 士0. 05mg/ml，干膜厚度为20 μ m时的涂覆面积为llm2/kg 15m2/kg。丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂的制备过程分为A组分制备、黏合母胶B 制备和胶浆制备三个步骤进行，制备流程如下第一步硼酰化钴+含钒和铈的2-乙基己酸盐一熔融新癸酸钴一冷却制成A组分； 第二步A组分及助剂一3350X羧基丁腈一混炼一停放一压延一出片一黏合母胶B ； 第三步黏合母胶B —破碎一剪切溶解一过滤一黏合剂产品， 溶剂一剪切溶解； 制备过程的主要控制条件(I)A组分制备新癸酸钴熔融，控制温度120°C，于120°C时逐步加入硼酰化钴并逐步升温至180°C，待全部形成熔池后，冷却至150°C时加入含钒和铈的2-乙基己酸盐，保温搅拌并形成均一熔液，将均一熔液冷却至室温，形成固体并破碎至小粒状备用；(2)黏合母胶B制备将3350X羧基丁腈和A组分及助剂在开炼机中混炼20 30分钟，辊温温度< 80°C，停放16 M小时，压延成4mm 6mm的薄片备用；(3)胶浆制备剪切黏合母胶B颗粒<IcmX Icm，在搅浆桶中加入定量的乙酸乙酯溶剂溶解，搅拌条件下分次逐步加入黏合母胶B小颗粒，搅浆机的搅拌转速为50转/分，剪切溶解时间20 28小时，溶解终点为99%胶浆过滤通过200目筛网以橡胶为载体，将直接添加型钴盐黏合剂配以适当的助黏合剂，分散在橡胶载体中，溶剂溶解后制备成可涂覆使用的胶浆状黏合剂，从而实现改性目的，将黏合剂由原来的直接添加型变为涂覆型。有益效果本专利技术的优点是丁腈橡胶与裸钢骨架黏合用钴盐黏合剂组分采用了能优势互补的两种高水平直接添加型钴盐黏合剂原料为基础、增加了能和活性钴离子形成协同催化以提高钴离子催化活性并能使之适应与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严忠庆，陈秀娟，
申请(专利权)人：镇江泛华新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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